Я пытался (безуспешно) выяснить взаимосвязь между скоростью полета БПЛА с неподвижным крылом на разных этапах полета. Я имею в виду, что я хотел бы знать порядок скоростей полета от наибольшей до наименьшей, который можно было бы ожидать от самолета (в частности, от БПЛА с размахом крыльев, скажем, 5 м) во время набора высоты, крейсерского полета и снижения. Например, ответ, который я ищу, выглядит примерно так: от наибольшего к наименьшему, ожидается, что воздушная скорость будет упорядочена следующим образом -> круиз> набор высоты> спуск (кстати, это мое предположение).
Также я знаю, что коэффициент подъемной силы зависит от угла атаки, скорости полета и плотности воздуха, но можно ли провести такой качественный анализ, чтобы найти такой ожидаемый порядок для разных этапов полета? Глядя только на взаимосвязь между коэффициентом подъемной силы и воздушной скоростью, согласно моему предыдущему предположению, я ожидал бы, что коэффициент подъемной силы будет меньше во время полета и больше во время набора высоты и снижения. Это верно?
Наблюдательные БПЛА летают в узком диапазоне коэффициентов подъемной силы. Это видно по их крыльям: как и крылья планера, они имеют очень большое удлинение и сильно изогнутый аэродинамический профиль. Если вы посмотрите на оптимальные скорости для винтовых и турбовентиляторных самолетов, высокое удлинение приводит к высоким значениям оптимального коэффициента подъемной силы, что приводит к низкой калиброванной воздушной скорости. Обратите внимание, что высокий полет не обязательно означает, что они работают с низкой истинной воздушной скоростью. Детали зависят от высоты, на которой они эксплуатируются.
Давайте посмотрим на MQ-1 Predator для примера. Его удлинение равно 19, и со всеми выступами я бы предположил, что коэффициент аэродинамического сопротивления при нулевой подъемной силе будет не менее 0,025. Это означает, что оптимальный коэффициент подъемной силы для праздношатания близок к 2, что, вероятно, выше максимального коэффициента подъемной силы аэродинамического профиля крыла. Для самолетов с поршневым двигателем наилучшая скорость набора высоты идентична оптимальной скорости бездействия, поэтому Predator следует летать на скорости, близкой к его скорости сваливания 54 узла на протяжении всей миссии, чтобы получить максимальную выносливость от этого планера. Обратите внимание, что максимальная сила перегрузки, которую может выдержать планер, составляет всего 2, а это означает, что максимальная скорость должна быть ограничена 76,4 узлами, чтобы избежать повреждения конструкции при полете в порывы ветра.
Еще одним недостатком является низкий клиренс хвостового оперения: хищник приземляется в обычном положении полета ; нет необходимости снижать скорость самолета, когда он заходит на посадку.
Краткий ответ: коэффициент подъемной силы на всех этапах полета высокий (от 0,8 до 1,4), а истинная скорость полета зависит от высоты. Турбовентиляторы, как правило, летают быстрее, чем самолеты с поршневым двигателем, но разница незначительна.
Я несколько раз перечитал ваш вопрос и постараюсь ответить. Надеюсь, я вас правильно понял. Во-первых, от наибольшей скорости к наименьшей я бы заказал спуск > круиз > набор высоты. Об этом можно думать так: во время подъема вы накапливаете потенциальную энергию (высоту). Когда эта энергия выходит на плато на вашей крейсерской высоте, вы перестаете вкладывать в потенциальную энергию и максимизируете свою кинетическую энергию (крейсерскую скорость). Во время спуска есть энергия для потери, потому что вы снижаете свою потенциальную энергию (высоту) и преобразуете ее в кинетическую энергию (скорость спуска).
Грубое предположение состоит в том, что настройки мощности вашего БПЛА остаются примерно одинаковыми на всех трех этапах полета.
В этом примере подъемная сила максимальна во время набора высоты, когда вы инвестируете в потенциальную энергию, а не используете столько кинетической энергии.
Спуск будет иметь самый низкий подъем, потому что вы готовы обменять потенциальную энергию на кинетическую энергию, а высота уменьшается, а скорость увеличивается.
Забудьте мой первоначальный комментарий, я не думаю, что понял ваш вопрос в то время.
монго
БПЛА студент